關于滾刀鏟齒車床數控化再制造技術的探討

張亞娟（湖南高速鐵路職業技術學院，湖南 衡陽 421002）

關于滾刀鏟齒車床數控化再制造技術的探討

張亞娟
（湖南高速鐵路職業技術學院，湖南 衡陽 421002）

作為一種高效的齒輪加工刀具，滾刀對于齒輪加工精度有著直接的影響。滾刀鏟齒車床是滾到精加工的重要設備，而目前大都是機械式的設備，同時采用的是人工金剛筆修整砂輪，對于復雜截形滾刀的高效率、高精度加工要求，已經難以很好的予以滿足。所以，應當對滾刀鏟齒車床數控化再制造技術進行細致的探討，從而對高精度復雜滾刀的加工問題進行解決。此外，還能夠對現有的滾刀鏟齒車床進行盤活，具有較高的應用價值和循環經濟效益。

滾刀鏟齒車床；數控化；再制造技術

0　引言

在我國當前的工業領域當中，裝備制造業十分重要，而在我國當前的制造業當中，大多使用的都是傳統是機床，較為落后陳舊。隨著機械技術、計算機技術、微電子技術的發展和應用，數控機床的出現極大的提升了零件加工的要求，并且縮短了產品制造周期，提高了生產效率。但是，如果將舊機床全部淘汰換上新機床，需要很大一筆資金，并且會造成資源設備浪費。基于此，采用滾刀鏟齒車床數控化再制造技術，則能夠有效的解決這一問題。

1　滾刀鏟齒車床數控化在制造總體方案設計

在滾刀鏟齒車床當中，主要包括了工件主軸回轉機構、工作臺縱向移動機構、工作臺橫向移動機構、工件螺旋角調節機構等，分別為A軸、X軸、Z軸、B軸。對于很多舊機床來說，由于購買時間較早，使用時間檢查，因而很多技術資料難免遺失［1］。所以，在進行數控化再制造的過程中，可能會面臨較大的困難。對此，應當基于原有滾刀鏟齒車床的工作原理，進行細致的調研和考察，同時可借鑒和參考國外的數控滾刀鏟齒車床的功能及結構等，確保機床在進行數控化再制造之后，能夠滿足實際的技術指標和功能要求。在滾刀鏟齒車床的數控化再制造當中，需要恢復原功能、NC化、翻新、提高性能檔次、采用新技術和新工藝等。以此為基礎，對滾刀鏟齒車床的機械部分、機電控制部分等進行再設計。

2　滾刀鏟齒車床零部件再設計

在滾刀鏟齒車床的數控化再制造當中，需要結合實際需求，對機床零部件進行再設計，從而滿足設計要求。在車床總體結構設計中，需要對砂輪修整組件、尾座、頭架、主軸箱、工作臺、床身等進行相應的再設計和調整。如果原鏟齒車床主軸絲杠系統仍然具有較為穩定的性能，可以對其進行相應的加工和修理之后，在數控化再制造車床中進行直接的應用［2］。在實際操作中，應當對主軸箱體、主軸軸承、傳動絲杠軸向精度控制等加以注意。在數控化再制造當中，需要滿足容易操作維修、功率大、傳動無間隙、運動副摩擦系數小、動靜態剛度高等要求。因此，在進行數控化再制造的過程中，機械傳動系統應當滿足這些要求。

3　數控化再制造專用數控系統硬件設計

在數控系統的硬件設計中，采用了伺服運動控制器、工控機的上下位機結構的形式。其中，工控機作為上位機，具有應用靈活、存儲量大、運行速度快等優勢，能夠實現用戶、系統之間的溝通。伺服運動控制器作為下位機，具有效率高、穩定性好、實時性強等特點，能夠實現下層執行機構的數據通信。在數控系統的實際運行當中，時常會面臨較為惡劣的環境，例如工作時間長、粉塵、電壓電流沖擊、振動、高溫等。因此，應當采用加固增強型的個人計算機，如工業控制計算機。在整個系統當中，伺服運動控制器是一個十分重要的部分，具有核心性的作用，能夠簡單、規范的組合系統需要的加工構成要素。

4　數控系統軟件設計

在完成滾刀鏟齒車床數控化再制造硬件平臺設計之后，還需要對相應的系統軟件進行設計，在輸入數控系統加工程序之后，能夠自動進行處理，并將相應的控制指令進行發出，是機床能夠自動對工件進行加工。在軟件設計中，面向對象的軟件技術具有代碼可重用性、軟件可維護性等優點［3］。基于Windows操作系統，利用調試程序、驅動程序、驅動函數庫，利用VC++作為調試和開發的工具，實現對控制系統軟件的設計開發。在數控系統當中，軟件的運行環境由硬件提供。在數控系統軟件結構當中，應當對軟硬件的分工加以明確。因此，數控系統軟件應當具備人機交互、基本調度管理加工程序預處理、伺服控制、軌跡控制等功能。在數控系統軟件體系中，則包括了初始化模塊、參數設置模塊、實時監視模塊、手動控制模塊、程序下載模塊、執行模塊等。

5　結論

在我國現有的機械式滾刀鏟齒車床的實際應用中，由于加工效率、加工精度不足，因而致使高精度復雜截形滾刀的加工要求難以滿足。對此，采用先進的技術，對滾刀鏟齒車床數控化再制造技術進行應用，通過數控化再制造，在較低的成本下，能夠極大的提升機床加工精度，從而滿足高精度加工生產的要求。

［1］黃鳴.C5225立式車床數控化再改造技術可行性探討［J］.西安文理學院學報（自然科學版），2016（03）:53-56.

［2］董建峰，翁秀明，王昆，毛廣春.蝸輪蝸桿傳動技術在我國的新進展［J］.機械設計與制造工程，2014（04）:78-81.

［3］王建華，雷秉山，濮林.低溫冷風對鏟齒磨削表面殘余應力的影響［J］.河南理工大學學報（自然科學版），2014（03）:323-326+338.

課題：衡陽市科技局課題階段性研究成果，課題批準號：2015KG68，課題名稱：高精度滾刀鏟磨砂輪數控修整器研制與開發

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.18.219